安阳市新程轴业机械有限公司

电主轴是在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术，电主轴它与直线电机技术、高速刀具技术一起，把高速加工推向一个新时代。电主轴包括电主轴本身及其附件，包括电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置等。电动机的转子直接作为机床的主轴，主轴单元的壳体就是电动机机座，并且配合其他零部件，实现电动机与机床主轴的一体化电主轴。

随着电气传动技术（变频调速技术、电动机矢量控制技术等）的迅速发展和日趋完善，高速数控机床主传动系统的机械结构已得到极大的简化，基本上取消了带轮传动和齿轮传动。机床主轴由内装式电动机直接驱动，从而把机床主传动链的长度缩短为零，实现了机床的“零传动”。，这种“主轴单元”主轴电动机与机床主轴“合二为一”的传动结构形式使主轴部件从机床的传动系统和整体结构中相对独立出来，又称“电主轴”。由于当前电主轴主要采用的是交流高频电动机，故也称为“高频主轴”。由于没有中间传动环节定制主轴，有时又称它为“直接传动主轴。

电主轴的电动机均采用交流异步感应电动机，由于是用在高速加工机床上，启动时要从静止迅速升速至每分钟数万转乃至数十万转，启动转矩大，因而启动电流要超出普通电机额定电流5~7倍。其驱动方式有变频器驱动和矢量控制驱动器驱动两种电主轴厂家。变频器的驱动控制特性为恒转矩驱动，输出功率与转矩成正比。机床新的变频器采用先进的晶体管技术，可实现主轴的无级变速。机床矢量控制驱动器的驱动控制为在低速端为恒转矩驱动，在中、高速端为恒功率驱动

在主轴组件动平衡方面，应注意以下2点：①装配主轴拉刀杆和相关旋转零件，蝶形弹簧各面涂耐高压含MoS2油脂，以提高蝶形弹簧接触面间的耐磨性；②主轴组件动平衡调整：主轴部件以前端支撑套和后端轴承外环为支撑，皮带传动可对主轴部件进行动平衡调整，并在电机转子两端平衡盘上配重，从而保证主轴旋转部件不平衡量为0.5g。

高速电主轴的动平衡技术是电主轴动态性能的关键之所在，精密高速电主轴运行状态下的振动、噪音（机械噪音）、轴承的精度寿命等均与动平衡精度的高低有直接的关系。

通常，在电主轴初始设计阶段，要先对轴系转动部件进行振型分析，用计算机CAD的办法，结合大量的经验数据和轴承等相关转动部件的初始参数，把所有转动部件（包括转轴、轴承、前后轴承压紧螺母、旋转接头、拉杆、刀具等等）以质量块的方式进行分割，叠加入计算程序，根据实际工况主轴所受的的轴向力或者径向力方向和大小，把主轴受力情况同样要叠加入计算程序，这样，经过计算机计算可以得出一个转轴的振型结果，这个结果包括轴承精度寿命、静刚度、动刚度等等，可以对高速电主轴的设计给出重要的参考，这个过程要在设计任务的开始完成。通过计算，我们可以根据实际的振型情况调整我们的设计方案，通过增减轴承跨距、减轻悬伸端附加件的质量、减小电机转子尺寸等方式来调整振型，以获取我们需要的结构和结果。

电主轴具有结构紧凑、重量轻、惯性小、振动小、噪声低、响应快等优点，而且转速高、功率大，简化机床设计，易于实现主轴定位，是高速主轴单元中的一种理想结构。电主轴轴承采用高速轴承技术，耐磨耐热，寿命是传统轴承的几倍。电主轴是近几年在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术， 它与直线电机技术、 高速刀具技术一起， 将会把高速加工推向一个新时代。 电主轴是一套组件， 它包括电主轴本身及其附件：电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置。